六、垂直運(yùn)輸機(jī)械 當(dāng)前，在施工現(xiàn)場用于垂直運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械主要有3種：塔式起重機(jī)、龍門架（井字架）物料提升機(jī)和外用電梯。 （一）塔式起重機(jī) 塔式起重機(jī)（簡稱塔吊），在建筑施工中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，成為建筑安裝施工中不可缺少的建筑機(jī)械。 由于塔吊的起重臂與塔身可成相互垂直的外形，故可把起重機(jī)靠近施工的建筑物安裝，塔吊的有效工作幅度優(yōu)越于履帶、輪胎式起重機(jī)，其工作高度可達(dá)100-160m.塔吊優(yōu)于其他起重機(jī)械，再加上其操作方便、變幅簡單等特點(diǎn)，是今后建筑業(yè)的起重、運(yùn)輸、吊裝作業(yè)的主導(dǎo)機(jī)械。 1．塔吊分類 （1）按工作方法分類。 ①固定式塔吊：塔身不移動(dòng)，工作范圍靠塔臂的轉(zhuǎn)動(dòng)和小車變幅完成，多用于高層建筑、構(gòu)筑物、高爐安裝工程。 ②運(yùn)行式塔吊：可由一個(gè)工作地點(diǎn)移到另一工作地點(diǎn)，如軌道式塔吊，可以帶負(fù)荷運(yùn)行，在建筑群中使用可以不用拆卸、通過軌道直接開進(jìn)新的工程幢號施工。 （2）按旋轉(zhuǎn)方式分類。 ①上旋式：塔身上旋轉(zhuǎn)，在塔頂上安裝可旋轉(zhuǎn)的起重臂。 ②下旋式：塔身與起重臂共同旋轉(zhuǎn)。這種塔吊的起重臂與塔頂固定，平衡重和旋轉(zhuǎn)支承裝置布置在塔身下部。 （3）按變幅方法分類。 ①動(dòng)臂變幅：這種起重機(jī)變換工作半徑是依靠變化起重臂的角度來實(shí)現(xiàn)的。 ②小車運(yùn)行變幅：這種起重機(jī)的起重臂仰角固定，不能上升、下降，工作半徑是依靠起重臂上的載重小車運(yùn)行來完成的。 （4）按起重性能分類。 ①輕型塔吊：起重量在0．5～3t，適用于五層以下磚混結(jié)構(gòu)施工。 ②中型塔吊：起重量在3～15t，適用于工業(yè)建筑綜合吊裝和高層建筑施工。 ③重型塔吊：適用于多層工業(yè)廠房以及高爐設(shè)備安裝。 2．基本參數(shù) 起重機(jī)的基本參數(shù)有6項(xiàng)：即起重力矩、起重量、起重量、工作幅度、起升高度和軌距，其中起重力矩確定為主要參數(shù)。 （1）起重力矩（tom）。起重力矩是衡量塔吊起重能力的主要參數(shù)。選用塔吊，不僅考慮起重量，而且還應(yīng)考慮工作幅度。 即：起重力矩＝起重量X工作幅度 （2）起重量（t）。起重量是以起重吊鉤上所懸掛的索具與重物的重量之和計(jì)算的。 關(guān)于起重量應(yīng)考慮有兩層含義：其一是工作幅度時(shí)的起重量、額定起重量。在選擇機(jī)型時(shí)，應(yīng)按其說明書使用。因動(dòng)臂式塔吊的工作幅度有限制范圍，所以若以力矩值除以工作幅度，反算所得值并不準(zhǔn)確。 （3）工作幅度。工作幅度也稱回轉(zhuǎn)半徑，是起重吊鉤中心到塔吊回轉(zhuǎn)中心線之間的水平距離（m），它是以建筑物尺寸和施工工藝的要求而確定的。 （4）起升高度。起升高度是在工作幅度時(shí)，吊鉤中心線至軌頂面（輪胎式、履帶式至地面）的垂直距離（m），該值的確定是以建筑物尺寸和施工工藝的要求而確定的。 （5）軌距。軌距值（m）是根據(jù)塔吊的整體穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效果而定的。 3．技術(shù)性能 按照關(guān)系式：起重力矩＝起重量X工作幅度。那么，當(dāng)起重力矩確定后：①已知起重量即可求出工作幅度；②已知工作幅度即可求出起重量。 小車運(yùn)行式變幅塔吊，以QTZ一200型自升塔吊為例說明。此種塔吊是一種采用小車變幅、爬升套架、塔身接高的三用自升式塔吊。這種塔吊通過更換或增加一些輔助裝置，可分別用作軌道式塔吊、附著式塔吊、固定式塔吊。此種塔吊采用液壓頂升系統(tǒng)，塔身可隨建筑物升高而升高，司機(jī)室設(shè)在塔最上部，視野開闊。 （1）主要結(jié)構(gòu)。金屬結(jié)構(gòu)包括底架、塔身、頂升套架、頂?shù)准斑^渡節(jié)、轉(zhuǎn)臺、起重臂、平衡臂、塔帽、附著裝置等部件。 ①塔身。它是由第一節(jié)、第二節(jié)、4個(gè)增強(qiáng)節(jié)和22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)構(gòu)成。每節(jié)高2．5m.軌道式其臂根鉸點(diǎn)高度55．396m，增加附著后可達(dá)80．396m. 每臺塔機(jī)配三套附著裝置，其安裝間隔，不同塔吊間隔也不同。QTZ一200塔吊規(guī)定間隔一般在16～20m，最下一道附著裝置，距塔身底架不大于60m（軌道式臂根鉸點(diǎn)高度55m）。各道附著裝置的撐桿應(yīng)交錯(cuò)布置，附著框架要固定牢靠，用高標(biāo)號砂漿灌實(shí)，不許有任何滑動(dòng)。 附著是為減小塔身的自由高度，改善塔身的受力情況，提高塔吊的使用高度而增加的受力裝置。主要是把塔身的水平分力，通過此裝置傳遞給建筑結(jié)構(gòu)部分，附著點(diǎn)的位置和作法，要在施工組織設(shè)計(jì)中予以考慮。 ②起重臂。此種塔吊不同于動(dòng)臂式塔吊，起重臂為受彎構(gòu)件，其斷面呈空間三角形或四邊形，載重小車沿起重臂移動(dòng)實(shí)現(xiàn)變幅（回轉(zhuǎn)半徑的變化），起重臂的下弦桿安裝有小車軌道。 ③平衡臂。全長20m，平衡重由4個(gè)平衡重塊、8個(gè)懸接體組成，且有8個(gè)滾輪和牽引機(jī)構(gòu)。移動(dòng)平衡重的位置，以改善塔身所受的彎矩，增加塔吊的穩(wěn)定性。 ④頂升套架。頂升套架是用無縫鋼管焊成的格構(gòu)形桁架，其一側(cè)開有門洞，并有引進(jìn)軌道和擺渡小車，供引進(jìn)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用。 ⑤過渡節(jié)。頂升套架以上是過渡節(jié)及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，塔身增高時(shí)，由過渡節(jié)承座架承受以上全部結(jié)構(gòu)重量，通過定位銷固定在塔身上，然后引進(jìn)接高塔身的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 （2）工作機(jī)構(gòu)和安全裝置： ①行走機(jī)構(gòu)。大車行走機(jī)構(gòu)由底架、4個(gè)支腿和4個(gè)臺車組成。軌道端頭附近設(shè)行程限位開關(guān)。 ②起升機(jī)構(gòu)。起升卷揚(yáng)機(jī)由兩臺45kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)，起升卷揚(yáng)機(jī)上裝有吊鉤上升限位器。 ③變幅機(jī)構(gòu)。起重臂根部和頭部裝有緩沖塊和限位開關(guān)，以限定載重小車行程。 ④回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。它由兩臺5kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)。塔帽回轉(zhuǎn)設(shè)有手動(dòng)液壓制動(dòng)機(jī)構(gòu)，防止起重臂定位后因大風(fēng)吹動(dòng)臂桿，影響就位。 ⑤平衡重牽引。平衡重牽引是由3kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)，平衡臂的兩端設(shè)有緩沖塊和限位開關(guān)。 ⑥頂升液壓系統(tǒng)。 （3）基礎(chǔ)。QTZ一200塔吊有軌道式和固定式兩種，地耐力要求20t／㎡. ①軌道式基礎(chǔ)。軌距，兩端設(shè)止檔和行程極限撥桿。 ②固定式基礎(chǔ)。按說明書配筋，澆混凝土。 4．安全操作注意事項(xiàng) （1）塔吊司機(jī)和信號人員，必須經(jīng)專門培訓(xùn)持證上崗。 （2）實(shí)行專人專機(jī)管理，機(jī)長負(fù)責(zé)制，嚴(yán)格交接班制度。 （3）新安裝的或經(jīng)大修后的塔吊，必須按說明書要求進(jìn)行整機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)。 （4）塔吊距架空輸電線路應(yīng)保持安全距離。 （5）司機(jī)室內(nèi)應(yīng)配備適用的滅火器材。 （6）提升重物前，要確認(rèn)重物的真實(shí)重量，要做到不超過規(guī)定的荷載，不得超載作業(yè)。 （7）兩臺塔吊在同一條軌道作業(yè)時(shí)，應(yīng)保持安全距離。 兩臺同樣高度的塔吊，其起重臂端部之間，應(yīng)大于4m.兩臺塔吊同時(shí)作業(yè)，其吊物間距不得小于2m. （8）軌道行走的塔吊，處于90°彎道上，禁止起吊重物。 （9）操作中遇大風(fēng)（六級以上）等惡劣氣候，應(yīng)停止作業(yè)，將吊鉤升起，夾好軌鉗。當(dāng)風(fēng)力達(dá)十級以上時(shí)，吊鉤落下鉤住軌道，并在塔身結(jié)構(gòu)架上拉四根鋼絲繩，固定在附近的建筑物上。 （二）龍門架、井字架物料提升機(jī) 龍門架、井字架都是用做施工中的物料垂直運(yùn)輸。龍門架、井字架是因架體的外形結(jié)構(gòu)而得名。 龍門架由天梁及兩立柱組成，形如門框；井架由四邊的桿件組成，形如“井”字的截面架體，提升貨物的吊籃在架體中間上下運(yùn)行。 龍門架、井字架物料升降機(jī)在現(xiàn)場使用，也應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案。 1．構(gòu)造 升降機(jī)架體的主要構(gòu)件有立柱、天梁、上料吊籃、導(dǎo)軌及底盤。架體的固定方法可采用在架體上拴纜風(fēng)繩，其另一端固定在地錨處；或沿架體每隔一定高度，設(shè)一道附墻桿件；與建筑物的結(jié)構(gòu)部位連接牢固，從而保持架體的穩(wěn)定。 2．安全防護(hù)裝置 （1）?？垦b置：吊籃到位停靠后，當(dāng)工人進(jìn)入吊籃內(nèi)作業(yè)時(shí)，由于卷揚(yáng)機(jī)抱閘失靈或鋼絲繩突然斷裂，吊籃不會墜落以保人員安全。 （2）斷繩保護(hù)裝置：當(dāng)鋼絲繩突然斷開時(shí)，此裝置即彈出，兩端將吊籃卡在架體上，使吊籃不墜落。 （3）吊籃安全門：即當(dāng)?shù)趸@落地時(shí)，安全門自動(dòng)開啟，吊籃上升時(shí)，安全門自行關(guān)閉。 （4）樓層口停靠欄桿：升降機(jī)與各層進(jìn)料口的結(jié)合處搭設(shè)了運(yùn)料通道，通道處應(yīng)設(shè)防護(hù)欄桿。 （5）上料口防護(hù)棚：升降機(jī)地面進(jìn)料口搭設(shè)的防護(hù)棚。 （6）超高限位裝置：防止吊籃失控上升與天梁碰撞的裝置。 （7）下極限限位裝置：主要用于高架升降機(jī)，為防止吊籠下行時(shí)不停機(jī)，壓迫緩沖裝置造成事故。 （8）超載限位器：為防止裝料過多而設(shè)置。 （9）通訊裝置：升降時(shí)聯(lián)絡(luò)信號。 3．基礎(chǔ)、附墻架、纜風(fēng)繩及地錨 （1）基礎(chǔ)：依據(jù)升降機(jī)的類型及土質(zhì)情況確定基礎(chǔ)的做法。 （2）附墻架：每間隔一定高度必須設(shè)一道附墻桿件與建筑結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行連接，從而確保架體的自身穩(wěn)定。 （3）纜風(fēng)繩：當(dāng)升降機(jī)無條件設(shè)置附墻架時(shí)，應(yīng)采用纜風(fēng)繩固定架體。 第一道纜風(fēng)繩的位置可以設(shè)置在距地面20m高處，架體高度超過20m以上，每增高10m就要增加一組纜風(fēng)繩； 每組（或每道）纜風(fēng)繩不應(yīng)少于4根，沿架體平面360°范圍內(nèi)布局；按照纜風(fēng)繩的受力情況應(yīng)采用直徑不小于9．3mm的鋼絲繩。 （4）地錨：要視其土質(zhì)情況，決定地錨的形式和作法。 4．安裝與拆除 龍門架、井字架物料提升機(jī)的安裝與拆除必須編制專項(xiàng)施工方案。并應(yīng)由有資質(zhì)的隊(duì)伍施工。 （1）升降機(jī)應(yīng)有專職機(jī)構(gòu)和專職人員管理。司機(jī)應(yīng)經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗。 （2）組裝后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，并進(jìn)行空載、動(dòng)載和超載試驗(yàn)。 （3）嚴(yán)禁載人升降和禁止攀登架體及從架體下面穿越。 （三）外用電梯 建筑施工外用電梯又稱附壁式升降機(jī)，是一種垂直井架（立柱）導(dǎo)軌式外用籠式電梯。主要用于工業(yè)、民用高層建筑的施工，橋梁、礦井、水塔的高層物料和人員的垂直運(yùn)輸。 升降機(jī)的構(gòu)造原理是將運(yùn)載梯籠和平衡重之間，用鋼絲繩懸掛在立柱頂端的定滑輪上，立柱與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接。梯籠內(nèi)以電力驅(qū)動(dòng)齒輪，憑借立柱上固定齒條的反作用力，梯籠沿立柱導(dǎo)軌作垂直運(yùn)動(dòng)。 外用電梯由于結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，拆裝方便，不用另設(shè)機(jī)房，應(yīng)用較廣泛。其立柱制成一定長度的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，上下各節(jié)可以互換，根據(jù)需要的高度到施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝，一般架設(shè)高度可達(dá)100m，用于超高層建筑施工時(shí)可達(dá)200m.電梯可借助本身安裝在頂部的電動(dòng)吊桿組裝，也可利用施工現(xiàn)場的塔吊等起重設(shè)備組裝。另外梯籠和平衡重的對稱布置，故傾覆力矩很小，立柱又通過附壁架與建筑結(jié)構(gòu)牢固連接（不需纜風(fēng)繩），所以受力合理可靠。為保證使用安全，外用電梯本身設(shè)置了必要的安全裝置，這些裝置應(yīng)該經(jīng)常保持良好狀態(tài)，防止意外事故。